JP4386294B2 - Food Dent Performance Evaluation Method - Google Patents
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Description
この発明は、フードデント性能の評価方法にかかり、詳細には、フードデント性能を定量的に評価可能なフードデント性能の評価方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating food dent performance, and more particularly, to a method for evaluating food dent performance capable of quantitatively evaluating food dent performance.
自動車のエンジンフードは、一方ではエンジンルーム音の遮蔽能力である静閑力性能や、歩行者と接触等した際に歩行者を傷付けないような歩行者保護性能が求められる。これらの性能は、どちらかと言えばエンジンフードの軟性性能である。
他方でエンジンフードは、人が手を付いたり或は多少の衝撃ではへこみや変形が起こらないような剛性が必要であり、高いデント性能が必要とされる。
これら静閑力性能・歩行者保護性能とデント性能とは相反する性能であり、これらを満足させるためにはエンジンフードの性能予測が欠かせない。
On the other hand, automobile engine hoods are required to have quiet and quiet performance, which is the ability to shield engine room noise, and pedestrian protection performance that does not damage pedestrians when they come into contact with pedestrians. These performances are somewhat the soft performance of the engine hood.
On the other hand, the engine hood needs to be rigid so that it does not dent or deform with a human hand or with a slight impact, and high dent performance is required.
These quiet and quiet performances / pedestrian protection performances and dent performances are contradictory, and in order to satisfy these requirements, it is essential to predict the performance of the engine hood.
従来、これらエンジンフード性能のうちのデント性能は、車両横並び比較により行われていた。即ち、既に市場に出回っている等してエンジンフードの市場適合性が良好であることを確認できている車種のエンジンフードを比較対象とし、被検体であるエンジンフードと該比較対象のエンジンフードとの各種条件を比較し、被検体が市場適合がなされている比較対象と同程度の性能であるか否かを比較する。
以下詳細に説明する。エンジンフードのデント性能は、エンジンフードの材質、板厚、ロックリンフォースとアウタパネルとの間に施したマスチック点の数、ロックリンフォースとアウタパネルとの間に施したマスチック点のピッチ（間隔）、ロックリンフォースの幅、アウタパネルの曲率半径、エンジンフードの断面形状、のそれぞれを比較して被検体であるエンジンフードのフードデント性能を予測していた。エンジンフードの材質および板厚は、エンジンフードのフードデント性能を予測する上で大きなファクタをしめる。また、ロックリンフォースとアウタパネルとの間に施したマスチック点数は、アウタパネルとロックリンフォースとの固着強度に関わり、マスチック点数が多いほどフードデント性能が良いものと予測できる。同様にマスチックを施したマスチック点間のピッチもアウタパネルとロックリンフォースとの固着強度に関わり、ピッチが狭いほどフードデント性能がよいものと予測される。また、ロックリンフォース幅は、ロックリンフォース相互の間隔であり、幅が大きいほど機械的性能は劣るので幅が狭いほどフードデント性能が良いと予測できる。また、アウタパネルの曲率半径が小さいほど外部からの衝撃等による外圧に対して強くフードデント性能がよいものと予測できる。
Conventionally, dent performance among these engine hood performances has been performed by side-by-side comparison of vehicles. That is, an engine hood of a vehicle type that has been confirmed to have good market hood compatibility because it is already on the market, etc., and the subject engine hood and the comparison engine hood These conditions are compared to compare whether or not the subject has the same performance as that of the comparison target that has been adapted to the market.
This will be described in detail below. The dent performance of the engine hood includes the engine hood material, plate thickness, the number of mastic points between the lock reinforcement and the outer panel, the pitch (interval) of the mastic points between the lock reinforcement and the outer panel, The hood dent performance of the subject engine hood was predicted by comparing the width of the rock reinforcement, the radius of curvature of the outer panel, and the cross-sectional shape of the engine hood. The material and thickness of the engine hood are a large factor in predicting the hood dent performance of the engine hood. In addition, the number of mastic points applied between the lock reinforcement and the outer panel is related to the adhesion strength between the outer panel and the lock reinforcement, and it can be predicted that the higher the mastic score, the better the hood dent performance. Similarly, the pitch between the mastic points subjected to the mastic is also related to the adhesion strength between the outer panel and the lock reinforcement, and the hood dent performance is predicted to be better as the pitch is narrower. The lock reinforcement width is an interval between the lock reinforcements, and the larger the width, the lower the mechanical performance. Therefore, it can be predicted that the narrower the width, the better the hood dent performance. Further, it can be predicted that the smaller the radius of curvature of the outer panel, the stronger the hood dent performance against the external pressure due to external impact or the like.
図６は、従来から行われている車両横並びによる性能予測の説明図である。
同図では、被検体であるエンジンフードをフードＡとし、既に市場に出回っており市場適合性が認められているとする現行車種のエンジンフードを比較対象としてフードＢ乃至フードＤとしている。
FIG. 6 is an explanatory diagram of performance prediction based on vehicle side-by-side that has been conventionally performed.
In this figure, the engine hood which is the subject is the hood A, and the engine hoods of the current models that are already on the market and recognized to be compatible with the market are the hoods B to D for comparison.
そして、図６(ａ)は、各フードＡ乃至フードＣの材質、板厚、マスチック点数、および、マスチックの位置を比較した図であり、材質および板厚は被検体であるフードＡと比較対象であるフードＢおよびフードＣとで差異はない。従って板厚および材質では被検体であるフードＡは比較対象と同じであるので、問題は無いものと予測される。
また、図６(ａ)に表すロックリンフォースのマスチック点数では、被検体であるフードＡが５点でマスチックしてアウタパネルとロックリンフォースとを止めているのに対し、フードＢでは７点で、フードＣでは１０点でマスチックが施されている。また、該マスチック相互のピッチは、被検体であるフードＡでは１４０(mm)であるのに対し、フードＢでは該ピッチが７０(mm)、フードＣでは９１(mm)であり、被検体であるフードＡは比較対象であるフードＢ、Ｃに対してピッチが広くフードデント性能が劣るものと判断される。
また、ロックリンフォース幅では、フードＡが６００(mm)であるのに対し、比較対象であるフードＢ乃至フードＤでは、３３０(mm)、４００(mm)、４００(mm)とフードＡより狭いので、フードＡは比較対象に比してフードデント性能が劣るものと判断される。
更に、図６(ｂ)に表す各断面線で表されるエンジンフードの断面形状が図６(ｃ)で表されるが、Ａ−Ａ線断面では曲率にさほどの違いは見られないもののフードＢに対しフードＡでは同図中下方の厚みが薄くフードＢに対してフードＡのフードデント性能が劣っていることが伺え、更にＢ−Ｂ線断面ではフードＡが両端部で薄くなっているのに対しフードＢでは両端部においても厚みがあり、フードＢに対してフードＡのフードデント性能が劣っていることが伺える。
これらの結果、フードＡは比較対象に対してフードデント性能が劣っており、市場適合に疑問が持たれると判断される。
FIG. 6A is a diagram comparing the materials, plate thicknesses, mastic points, and mastic positions of the hoods A to C, and the materials and plate thicknesses are compared with the hood A that is the subject. There is no difference between food B and food C. Accordingly, since the hood A, which is the subject, is the same as the comparison target in terms of plate thickness and material, it is predicted that there is no problem.
6A, the hood A which is the subject mastics at 5 points to stop the outer panel and the lock reinforcement, whereas the hood B has 7 points. In the food C, mastic is applied at 10 points. The pitch between the mastics is 140 (mm) in the hood A which is the subject, whereas the pitch is 70 (mm) in the hood B and 91 (mm) in the hood C. A certain hood A is judged to have a wide pitch and inferior hood dent performance compared to the hoods B and C to be compared.
In addition, the hood A is 600 (mm) at the lock reinforcement width, whereas the hoods B to D, which are comparison targets, are 330 (mm), 400 (mm), 400 (mm), and the hood A Since it is narrow, the hood A is judged to be inferior in hood dent performance compared to the comparison target.
Furthermore, although the cross-sectional shape of the engine hood represented by each cross-sectional line shown in FIG. 6 (b) is represented in FIG. 6 (c), the hood is not significantly different in curvature in the cross-section taken along the line AA. In contrast to B, the hood A has a lower thickness in the figure, and the hood A has poorer dent performance than the hood B. Further, the hood A is thinner at both ends in the cross section along line BB. On the other hand, the hood B has a thickness at both ends, and it can be seen that the hood A has a poor food dent performance with respect to the hood B.
As a result, it is determined that the food A has poor food dent performance compared to the comparison target and has doubts about the market fit.
しかしながら、従来の車両横並びによるフードデント性能の性能予測では、既に市場適合性が有ると思われる比較対象に、被検体であるフードＡと類似した形状、曲率、構造をもつフードが存在しなければ評価できないという問題点を有した。
また、従来の車両横並びによるフードデント性能の性能予測では、被検体であるフードＡが現行の車種であり市場に出回っていて特に市場適合性に問題が無いとする他車種のエンジンフードと比較し、材質、板厚、ロックリンフォースとアウタパネルとの間に施したマスチック点の数、ロックリンフォースとアウタパネルとの間に施したマスチック点のピッチ（間隔）、ロックリンフォースの幅、アウタパネルの曲率半径、エンジンフードの断面形状、のそれぞれにおいて劣っているか否かの比較がなされるのみであり、フードＡの定量的なフードデント性能を見ることができないという問題点を有した。
即ち、従来の方法では、比較対象であるフードデントに対して被検体であるフードＡが劣っているとフードデント性能が適正でないと判断せざるを得ないが、実際の機械的強度等ではフードデント性能が市場適合しているにも拘らず適正でないと判断されてしまい、精度の高い予測が不可能であるという問題点を有した。
However, in the performance prediction of the hood dent performance by the conventional vehicle side-by-side, if there is no hood having a shape, curvature, and structure similar to the subject hood A as a comparison target that seems to be already compatible with the market. It had a problem that it could not be evaluated.
Moreover, in the performance prediction of the hood dent performance by the conventional vehicle side-by-side, compared with the engine hood of other vehicle types that the subject hood A is the current vehicle type and is on the market, and there is no problem in the market suitability in particular. , Material, plate thickness, number of mastic points between the lock reinforcement and the outer panel, pitch of the mastic points between the lock reinforcement and the outer panel, the width of the lock reinforcement, the curvature of the outer panel Only the comparison of whether the radius and the cross-sectional shape of the engine hood are inferior or not is made, and the quantitative hood dent performance of the hood A cannot be seen.
That is, in the conventional method, if the food A as the subject is inferior to the food dent as a comparison target, it is necessary to judge that the hood dent performance is not appropriate. Dent performance was judged to be inappropriate despite market conformity, and there was a problem that accurate prediction was impossible.
そこでこの発明では、上記問題点に鑑み、フードデント性能を定量的に予測可能なフードデント性能の評価方法を提供する。 In view of the above problems, the present invention provides a food dent performance evaluation method capable of quantitatively predicting the hood dent performance.
この発明では、ＣＡＥ解析手法を用いることでフードデント性能の定量化を可能とさせており、 In the present invention, the hood dent performance can be quantified by using the CAE analysis method.
３次元ＣＡＤ上で設計したエンジンフードに対し該フードの所定箇所に所定の静荷重を加える場合のＣＡＥ解析を行い付加荷重とこれによって生ずる該フードの歪みとを解析する解析工程と、
ＣＡＥ解析によって得られた付加荷重と該フードの変形とから飛び移り座屈の有無を判断する座屈判断工程と、
座屈判断工程で飛び移り座屈が有ったと判断した場合に実行され、予め定める目標荷重と座屈現象が発生した座屈荷重とを比較し、座屈荷重が目標荷重以上であれば合格と判定しそれ以外は不合格であると判定する飛び移り座屈判定工程と、
座屈判断工程で飛び移り座屈が無かったと判断した場合に実行され、予め定める主歪みの目標歪み量とＣＡＥ解析による最大主歪み量とを比較し、最大主歪み量が目標歪み量以下の場合には合格と判定しそれ以外は不合格であると判断する主歪み判定工程と、
からなることを特徴とするフードデント性能評価方法、
An analysis step of performing CAE analysis in the case where a predetermined static load is applied to a predetermined portion of the hood designed on a three-dimensional CAD, and analyzing an applied load and a distortion of the hood caused thereby;
A buckling judgment step of judging the presence or absence of buckling by jumping from the applied load obtained by the CAE analysis and the deformation of the hood;
It is executed when it is determined that there is a jumping buckling in the buckling judgment process, and the target load determined in advance is compared with the buckling load where the buckling phenomenon occurs. Judgment buckling determination process to determine and otherwise determined to be unacceptable,
It is executed when it is determined that there is no jumping buckling in the buckling determination process, and the target strain amount determined in advance is compared with the maximum main strain amount by CAE analysis, and the maximum main strain amount is equal to or less than the target strain amount. A main strain determination step that determines pass in the case, and otherwise determines failure.
A food dent performance evaluation method characterized by comprising:
を提供する。このフードデント性能評価方法では、解析工程において予め３次元ＣＡＤ上で設計されたエンジンフードに対し、予め定める所定箇所に予め定める所定の静荷重を加えてＣＡＥ解析を行う。ＣＡＥ解析では、徐々に印加される荷重と該荷重によって発生するエンジンフードの歪みとが求められる。
座屈判断工程では、解析工程において求められた荷重および該荷重に対するエンジンフードの変形量とから、飛び移り座屈の発生があったか否かを判断する。この判断は、飛び移り座屈が荷重の減少に対してフード変形量の増加を続けることから判断される。
座屈判断工程で飛び移り座屈有りと判断された場合には飛び移り座屈判定工程によって該飛び移り座屈の発生が、予め定める目標荷重以上発生している場合には合格と判定し、それ以外は不合格と判定する。飛び移り座屈判定工程における目標荷重は飛び移り座屈に対する耐荷重といえる。
座屈判断工程で飛び移り座屈無しと判断された場合には、主歪み判定工程によって発生した主歪みの量と予め定める主歪みの許容量である目標歪みとが比較され、最大歪み量が目標歪み量以下の場合には合格と判定し、それ以外の場合には不合格と判定する。
I will provide a. In this hood dent performance evaluation method, CAE analysis is performed by applying a predetermined static load to a predetermined predetermined position on an engine hood designed on a three-dimensional CAD in advance in the analysis step. In the CAE analysis, a gradually applied load and an engine hood distortion caused by the load are obtained.
In the buckling determination step, it is determined whether jump buckling has occurred or not based on the load obtained in the analysis step and the deformation amount of the engine hood with respect to the load. This determination is made because the jump buckling continues to increase the amount of deformation of the hood as the load decreases.
When it is determined that there is jumping buckling in the buckling determination step, it is determined that the occurrence of the jumping buckling by the jumping buckling determination step is greater than or equal to a predetermined target load. Otherwise, it is determined as rejected. It can be said that the target load in the jump buckling determination process is a load resistance against the jump buckling.
When it is determined that there is no jumping buckling in the buckling determination step, the amount of main strain generated in the main strain determination step is compared with a target strain that is a predetermined allowable amount of main strain, and the maximum strain amount is determined. If it is equal to or less than the target strain amount, it is determined to be acceptable, and otherwise it is determined to be unacceptable.
従ってこの発明では、ＣＡＥ解析によって飛び移り座屈の有無および飛び移り座屈発生時の荷重が定量的に予測できると共に、飛び移り座屈が発生しない場合でも所定の静荷重を加えたときの主歪みの量が同様に定量的に予測できるので、従来のような車両横並び比較に比して精度の高い予測が可能となる。特に、従来であれば、比較対象である車両のフードデント性能に対して劣っていることが理由で採用されないエンジンフードがあったが、定量的に予測が可能なので絶対評価が可能となる。 Therefore, according to the present invention, the presence or absence of jump buckling and the load at the time of occurrence of jump buckling can be quantitatively predicted by CAE analysis, and the main load when a predetermined static load is applied even when jump buckling does not occur. Since the amount of distortion can be predicted quantitatively in the same manner, it is possible to perform prediction with higher accuracy than conventional vehicle side-by-side comparison. In particular, conventionally, there has been an engine hood that is not adopted because it is inferior to the hood dent performance of the vehicle to be compared. However, since it can be quantitatively predicted, an absolute evaluation is possible.
また、被検体となるエンジンフードと同様の市場適合車種のエンジンフードが無くともエンジンフードのフードデント予測が可能となる。 Further, it is possible to predict the hood dent of the engine hood even if there is no engine hood of the same market model as the engine hood as the subject.
３次元ＣＡＤ上でエンジンフードを設計し、該設計されたエンジンフードの材質や機械的強度などの基礎データを作成して記憶する。そして、エンジンフードの該ＣＡＤデータを元に予め定める位置に予め定める静荷重を仮想的に徐々に加え、それぞれの静荷重付加時に発生するエンジンフードの歪みを該荷重に対応して記憶する。即ち付加荷重によるＣＡＥ解析を行う。 The engine hood is designed on a three-dimensional CAD, and basic data such as the material and mechanical strength of the designed engine hood are created and stored. Then, a predetermined static load is virtually gradually applied to a predetermined position based on the CAD data of the engine hood, and the distortion of the engine hood that occurs when each static load is applied is stored corresponding to the load. In other words, CAE analysis using an additional load is performed.
ＣＡＥ解析によって得られた付加荷重と該フードの変形とから飛び移り座屈の有無を判断する。即ち、飛び移り現象は所定の荷重増加に対してフードに大きな変形が生ずる等の特徴があるので、これらのことから飛び移り座屈の発生があったか否かを座屈判断工程が行う。 The presence or absence of buckling is determined based on the applied load obtained by the CAE analysis and the deformation of the hood. That is, since the jumping phenomenon is characterized in that a large deformation occurs in the hood with respect to a predetermined load increase, the buckling determination step determines whether or not the jumping buckling has occurred.
この飛び移り座屈発生の有無の判断は、従来のＣＡＥ解析で行われている手法を用いる。
座屈判断工程で飛び移り座屈が有ったと判断した場合には続いて飛び移り座屈判定工程が実行される。飛び移り座屈判定工程では、予め定める目標荷重と座屈現象が発生した座屈荷重とを比較し、座屈荷重が目標荷重以上であれば合格と判定しそれ以外は不合格であると判定する。
座屈判断工程で飛び移り座屈が無かったと判断した場合には続いて主歪み判定工程が実行される。主歪み判定工程では、予め定める主歪みの目標歪み量とＣＡＥ解析による最大主歪み量とを比較し、最大主歪み量が目標歪み量以下の場合には合格と判定しそれ以外は不合格であると判定する。
The determination of the presence or absence of the occurrence of jumping buckling is performed using a method performed in the conventional CAE analysis.
If it is determined in the buckling determination step that there is a jumping buckling, then the jumping buckling determination step is executed. In the jump buckling determination process, the predetermined target load is compared with the buckling load where the buckling phenomenon has occurred, and if the buckling load is greater than or equal to the target load, it is determined to be acceptable, and otherwise it is determined to be unacceptable. To do.
If it is determined in the buckling determination step that there is no jumping and buckling, the main strain determination step is subsequently executed. In the main strain determination step, the target strain amount of the main strain determined in advance is compared with the maximum main strain amount by CAE analysis. If the maximum main strain amount is equal to or less than the target strain amount, it is determined to be acceptable, and otherwise it is unacceptable. Judge that there is.
以下にこの発明の実施例を図面に基づき説明する。図１はこの発明の実施例の各工程を表すブロック図であり、図２はエンジンフードのフードモデルを表す断面説明図であり、図３は同平面説明図であり、図４は実施例による予測と実際のエンジンフードによる実測値とを比較した説明図であり、図５は実施例装置の概略説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing each process of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional explanatory view showing a hood model of an engine hood, FIG. 3 is an explanatory plan view thereof, and FIG. 4 is based on the embodiment. It is explanatory drawing which compared prediction with the actual value by an actual engine hood, and FIG. 5 is schematic explanatory drawing of an Example apparatus.
車両のエンジンフード１は、図２に表すように、アウタパネル１１とインナパネル１２とをデントリンフォース１３およびロックリンフォース１４によって連結して構成し、デントリンフォース１３およびロックリンフォース１４とアウタパネル１１とはマスチック１５によって固着している。マスチック１５は適度な柔軟性を有するパテ状の接着剤である。そして、エンジンフード１のフードデント性能は、マスチック１５によって連結固定されるアウタパネル１１、インナパネル１２、デントリンフォース１３、および、ロックリンフォース１４によって決定する。
As shown in FIG. 2, the engine hood 1 of the vehicle is configured by connecting an
そこで、本実施例では、エンジンフード１のフードデント性能を解析するに当り、実物をもって実験を行い解析するのではなく、３次元ＣＡＤによる設計図を元にフードデント性能解析をＣＡＥ解析を活用して予測する。
図２に表すエンジンフード１は、ＣＡＤによる３次元設計図であり、該設計データはコンピュータ（図示せず）の外部記憶装置（図示せず）上に記憶されている。また、該設計データにはそれぞれの部品が設計データ上の部品に関連付けて記憶されており、例えばアウタパネル１１は厚さ０．６５(mm)のＳＣＧＡ３４０ＢＨで表される鋼板で形成されているというようにデータ化されている。
他方、前記外部記憶装置（図示せず）には、エンジンフード１を構成する各部品材料の機械的強度が、その部品材料に対応して記憶されている。例えばＳＣＧＡ３４０ＢＨで表す鋼板の引張強度等のデータや、マスチック１５であれば超弾性ソリッド要素を使用し実測値に基づいたデータを記憶している。
これらのデータは、図５に表すように、外部記憶装置であるハードディスクＨＤＤに記憶されており、ハードディスクＨＤＤと接続される中央演算処理装置ＣＰＵを含む処理装置ＣＯＭによって演算処理されＣＡＥ解析がなされる。尚、処理装置ＣＯＭには中央演算処理装置ＣＰＵの他に入出力インターフェースを介して入出力装置等が接続されておりメモリやその他の一般的なコンピュータが備える装置が接続され処理されるが、一般的なコンピュータの操作と何ら代りはないので詳細は省略する。
Therefore, in this embodiment, when analyzing the hood dent performance of the engine hood 1, the hood dent performance analysis is made using the CAE analysis based on the design drawing by the three-dimensional CAD, instead of conducting an experiment with the actual product and analyzing it. Predict.
The engine hood 1 shown in FIG. 2 is a CAD three-dimensional design drawing, and the design data is stored on an external storage device (not shown) of a computer (not shown). Further, each part is stored in the design data in association with the part on the design data. For example, the
On the other hand, the mechanical strength of each component material constituting the engine hood 1 is stored in the external storage device (not shown) corresponding to the component material. For example, data such as the tensile strength of a steel sheet represented by SCGA340BH, or data based on actual measurement values using superelastic solid elements in the case of
As shown in FIG. 5, these data are stored in a hard disk HDD, which is an external storage device, and are subjected to arithmetic processing and CAE analysis by a processing unit COM including a central processing unit CPU connected to the hard disk HDD. . In addition to the central processing unit CPU, an input / output device and the like are connected to the processing unit COM via an input / output interface, and a memory and other devices included in a general computer are connected to perform processing. The details are omitted because there is no substitute for a typical computer operation.
ＣＡＥ解析では、３次元設計図の各部をメッシュ状に分割し、分割したメッシュ部分が、エンジンフード１の所定箇所に荷重を加えることによって、分割したメッシュ状の各部分の変形等が解析されて全体としてどの様に変形するかが解析されることとなる。このメッシュサイズは細かいほど詳細なＣＡＥ解析が行われることとなるが、メッシュサイズが細かいほどＣＡＥ解析に必要な時間がかかることとなる。本願でこれらメッシュサイズを規定して解析を行うのは、従来から行われているＣＡＥ解析と何ら異なるところがないので説明は省略するが、エンジンフード１のＣＡＥ解析では該メッシュサイズをアウタパネル１１全体とフード先端部分１１ａとデント部位置周辺１１ｂとで異ならせ、デント部位置周辺１１ｂを最も細かいメッシュサイズとし、ついでフード先端部分１１ａ、アウタパネル全体１１の順にメッシュサイズを大きくしてあり、ＣＡＥ解析の解析時間を速くしている。これら各部のメッシュサイズは変更可能であり、適宜変更することができる。
そしてＣＡＤで作図された設計図の設計データ上に前記各メッシュサイズのメッシュを施して設計された部品を小領域に分割して分析モデルデータをハードディスクＨＤＤに記憶する。
In the CAE analysis, each part of the three-dimensional design drawing is divided into meshes, and the divided mesh parts apply loads to predetermined portions of the engine hood 1 to analyze deformations of the divided mesh parts. It will be analyzed how to deform as a whole. The finer the mesh size, the more detailed CAE analysis is performed. However, the finer the mesh size, the longer the time required for CAE analysis. In the present application, analysis with these mesh sizes defined is not different from the conventional CAE analysis and will not be described. However, in the CAE analysis of the engine hood 1, the mesh size is determined as the entire
Then, the parts designed by applying the mesh of each mesh size on the design data of the design drawing drawn by CAD are divided into small areas, and the analysis model data is stored in the hard disk HDD.
実施例では、コンピュータシステムによってフードデントの解析を行う。図５に表すように、中央演算処理装置ＣＰＵを含む処理装置ＣＯＭを中心に、中央演算処理装置ＣＰＵに接続された外部記憶装置であるハードディスクＨＤＤ等を用いて演算処理を行い、図１に表すフードデント性能評価の各処理を行う。処理装置ＣＯＭは、中央演算処理装置ＣＰＵによって主たる演算処理が行われ、中央演算処理装置ＣＰＵには外部メモリＭＥＭや中央演算処理装置ＣＰＵが演算処理を行うに必要なバッファメモリ、入出力インターフェースＩＯや、その他通常のコンピュータに有する手段を備えている。更に、入出力インターフェースＩＯを通じて入出力装置であるプリンタＰＲ、キーボードＫＥＹ、マウスＭＯＵ、ディスプレイＣＲＴなども備えている。このように処理装置ＣＯＭを中心に様々な装置が接続されてフードデント性能評価が行われるが、これら処理装置ＣＯＭを含む装置は一般的なコンピュータと何ら変わりはないので詳説は略す。 In the embodiment, the food dent is analyzed by a computer system. As shown in FIG. 5, arithmetic processing is performed using a hard disk HDD, which is an external storage device connected to the central processing unit CPU, with the processing unit COM including the central processing unit CPU as a center, and is shown in FIG. 1. Perform each process of food dent performance evaluation. The central processing unit CPU performs main arithmetic processing in the processing unit COM. The central processing unit CPU includes an external memory MEM, a buffer memory necessary for the central processing unit CPU to perform arithmetic processing, an input / output interface IO, In addition, other means provided in a normal computer are provided. Furthermore, an input / output device such as a printer PR, a keyboard KEY, a mouse MOU, and a display CRT are provided through the input / output interface IO. As described above, the hood dent performance evaluation is performed by connecting various devices mainly with the processing device COM. However, since the device including the processing device COM is not different from a general computer, the detailed description is omitted.
そして、処理装置ＣＯＭを含むこれら装置によって図１に表す各フードデント性能評価工程が行われる。
即ち、Ｓ０では、これらのデータに基づくエンジンフードモデルの作成が行われる。モデル作成工程Ｓ０では、通常一般的に行われている３次元ＣＡＤによる設計なので詳細は省略する。モデル作成工程Ｓ０では、既に作成され外部記憶装置であるハードディスクＨＤＤに記憶されている３次元設計図を中央演算処理装置ＣＰＵが呼び出すと共に、アウタパネル１１全体のメッシュサイズ、フードデント先端部分１１ａのメッシュサイズ、アウタパネル周辺１１ｂのメッシュサイズに基づき、該３次元設計図をこれらメッシュサイズに細分化し、細分化されたデータを領域データとしてそれぞれ該領域が３次元設計図中の部位と対応させてハードディスクＨＤＤに記憶する。更にモデル作成工程Ｓ０では、細分化された各領域に対して、該領域を構成する素材や素材の機械的強度等のデータを、該領域に対応させてハードディスクＨＤＤに記憶する。
従って、ハードディスクＨＤＤにはモデル作成工程Ｓ０によって細分化された各領域毎に、該領域を構成する素材の種類、サイズ、機械的強度等のデータが該領域対応されて領域データとして記憶されることとなる。尚、ＣＡＥ解析に先立ち、ハードディスクＨＤＤにはエンジンフード１を構成するアウタパネル１１、インナパネル１２、デントリンフォース１３、ロックリンフォース１４、および、マスチック１５等の各材料に関する機械的強度等のＣＡＥ解析に用いる基礎データが各材料に対応してハードディスクＨＤＤに記憶されている。
And each hood dent performance evaluation process shown in FIG. 1 is performed by these apparatuses including the processing apparatus COM.
That is, in S0, an engine hood model is created based on these data. In the model creation step S0, details are omitted because the design is usually performed by three-dimensional CAD. In the model creation step S0, the central processing unit CPU calls a three-dimensional design drawing that has already been created and stored in the hard disk HDD that is an external storage device, and the mesh size of the
Therefore, for each area subdivided in the model creation step S0, data such as the type, size, and mechanical strength of the material constituting the area is stored in the hard disk HDD as area data corresponding to the area. It becomes. Prior to the CAE analysis, the hard disk HDD is subjected to CAE analysis such as mechanical strength of each material such as the
モデル作成工程Ｓ０に続けては計算実行工程Ｓ１が実行される。計算実行工程Ｓ１はＣＡＥ解析の演算工程であり、モデル作成工程Ｓ０で細分化されて作成されたエンジンフードデータの領域データを元に、エンジンフード１の所定箇所に、所定の荷重を加えた場合に、各領域がどの様に変化するかを解析する。エンジンフード１に静荷重を加える場所およびその荷重は、例えば、図２に表す位置Ｔに所定の大きさの試験治具Ｇを載置して２０(kg)等の荷重をエンジンフード１表面に対して直角方向に作用させる等予め定めておけば足りる。尚、これら試験治具Ｇの大きさや載置位置、加える荷重等は、従来の経験や各種規格等を考慮して適宜定める。
そして計算実行工程Ｓ１を行うに当たり、中央演算処理装置ＣＰＵでは、前記各部材の基礎データと前記モデル作成工程Ｓ０で行ったエンジンフード１の設計データとから得た領域データを元に、前記試験治具Ｇを所定の条件で位置Ｔに仮想的に作用させＣＡＥ解析を行う。即ち、仮想的に試験治具Ｇに０(kg)から予め定める静荷重を順次加えていき、順次加える各荷重毎に各領域の領域データを算出し、エンジンフード１のその時の荷重作用時の領域データとしてハードディスクＨＤＤに記憶する。この作業を０(kg)から予め定める静荷重まで順次繰り返し行い、各領域領域データから各荷重作用時におけるエンジンフード１の変形データを算出してハードディスクＨＤＤへ記憶させる。
Subsequent to the model creation step S0, a calculation execution step S1 is executed. The calculation execution step S1 is a calculation step of CAE analysis, and a predetermined load is applied to a predetermined portion of the engine hood 1 based on the area data of the engine hood data generated by subdividing the model generation step S0. Next, we analyze how each region changes. The place where the static load is applied to the engine hood 1 and the load are, for example, a test jig G of a predetermined size placed at a position T shown in FIG. 2 and a load of 20 (kg) or the like applied to the surface of the engine hood 1. However, it is sufficient to determine in advance, for example, to act in a perpendicular direction. The size, placement position, applied load, etc. of these test jigs G are appropriately determined in consideration of conventional experience and various standards.
In performing the calculation execution step S1, the central processing unit CPU performs the test treatment based on the area data obtained from the basic data of each member and the design data of the engine hood 1 performed in the model creation step S0. CAE analysis is performed by virtually acting the tool G on the position T under predetermined conditions. That is, a predetermined static load is virtually applied sequentially from 0 (kg) to the test jig G, and the area data of each area is calculated for each load to be applied sequentially. The area data is stored in the hard disk HDD. This operation is sequentially repeated from 0 (kg) to a predetermined static load, and the deformation data of the engine hood 1 when each load is applied is calculated from each region area data and stored in the hard disk HDD.
次いで、計算実行工程Ｓ１に続けては解析結果出力工程Ｓ２が実行される。解析結果出力工程Ｓ２は、計算実行工程Ｓ１によって該仮想作用が順次隣り合う領域に伝播して変形等したデータを再びエンジンフード１の作用後のデータとして作成し、作用後のエンジンフード１の画像データを作成し入出力インターフェースＩＯを経由してディスプレイＣＲＴに出力して映像を表示させ、更に、これに加えて変形量と付加荷重の関係や主歪みと付加荷重の関係等のグラフや表を作成してハードディスクＨＤＤに記憶させると共にディスプレイＣＲＴに表示させる。勿論ディスプレイＣＲＴへの出力をしなくともよいが、作業者等が視認することでデータの解析が行われていることが確認できる。
尚、エンジンフード１のＣＡＥ解析に当たっては、ロックＲ位置で自動車ボディーとロックされ且つストッパゴムＳＧ位置で自動車ボディーに支持された状態として解析を行う。このロック位置および支持位置も予め解析に用いるデータとして記憶されている。
このように、解析工程としてモデル作成工程Ｓ０乃至解析結果出力工程Ｓ２が各処理を行う。
Next, an analysis result output step S2 is executed following the calculation execution step S1. In the analysis result output step S2, data in which the virtual action is sequentially propagated to adjacent regions by the calculation execution step S1 and deformed is created again as data after the action of the engine hood 1, and an image of the engine hood 1 after the action is obtained. Data is generated and output to the display CRT via the input / output interface IO to display an image. In addition to this, graphs and tables such as the relationship between the deformation amount and the additional load and the relationship between the main strain and the additional load are displayed. It is created and stored in the hard disk HDD and displayed on the display CRT. Of course, it is not necessary to output to the display CRT, but it can be confirmed that data analysis is performed by visual recognition by an operator or the like.
In the CAE analysis of the engine hood 1, the analysis is performed with the vehicle body locked at the lock R position and supported by the vehicle body at the stopper rubber SG position. The lock position and the support position are also stored in advance as data used for analysis.
Thus, the model creation process S0 to the analysis result output process S2 perform each process as an analysis process.
解析結果出力工程Ｓ２に続けては現象判断工程Ｓ３が実行される。現象判断工程Ｓ３は、解析結果出力工程Ｓ２によって出力された作用後の領域データからパネル飛び移り座屈現象が有ったか否か判断する工程である。パネル飛び移り座屈現象の有無の判断は、試験治具Ｇによって静荷重を作用させて位置Ｔ位置の領域データと他の位置の領域データの変形量等から判断し、変形の位置範囲や変形の方向等を予め定めておき、飛び移り座屈現象が現れたか否かを判断する。飛び移り座屈現象については座屈現象の一つとして既知の現象であり、例えば、位置Ｔで作用された静加重によってエンジンフード１が歪むこととなるが、位置Ｔでのエンジンフード１の曲率が、予め定める狭い領域（位置Ｔを含む狭い周囲領域）でマイナス方向に変化した場合には飛び移り座屈現象がなく単なる歪み（へこみ）であると判断し、予め定める狭い領域（位置Ｔを含む狭い周囲領域）を越えてエンジンフード１の曲率がマイナス方向に変化した場合には飛び移り座屈現象有りと判断するというように飛び移り座屈現象の判断基準を規定しておき、各領域データの静荷重作用前および作用後の変化から判断させるようにするなどで判断可能とできる。
そして、現象判断工程Ｓ３では、ハードディスクＨＤＤから各領域の静荷重作用前後の領域データを連続的に比較して座屈現象の有無を判断し、有りあるいは無しの判断結果を出力し、バッファメモリ（図示せず）等に記憶しておく。この時、飛び移り座屈現象があった場合には該現象の出現した際の飛び移り出現荷重も記憶する。
更に、解析結果出力工程Ｓ２では、仮想的に試験治具Ｇが負荷をかけていないときの各領域データと予め定める静荷重（最大負荷荷重）を加えたときの各領域データとを比較しその結果からエンジンフード１全体の歪み量を算出し、予め定める静荷重（最大負荷荷重）を加えた際のエンジンフード１の最大歪み量としてバッファメモリ（図示せず）等に記憶しておく。
Subsequent to the analysis result output step S2, a phenomenon determination step S3 is executed. The phenomenon determination step S3 is a step of determining whether or not there is a panel jumping buckling phenomenon from the region data after the action output in the analysis result output step S2. The panel jump buckling phenomenon is determined based on the deformation amount of the area data at the position T and the area data at other positions by applying a static load with the test jig G, and the position range and deformation of the deformation. Is determined in advance, and it is determined whether or not a jumping buckling phenomenon has occurred. The jump buckling phenomenon is a known phenomenon as one of the buckling phenomena. For example, the engine hood 1 is distorted by the static load applied at the position T, but the curvature of the engine hood 1 at the position T is However, when it changes in the minus direction in a predetermined narrow region (narrow surrounding region including the position T), it is determined that there is no jumping buckling phenomenon and it is a mere distortion (dent), and the predetermined narrow region (position T is If the curvature of the engine hood 1 changes in the negative direction beyond the narrow surrounding area including the surrounding area), it is determined that there is a jump buckling phenomenon. Judgment can be made, for example, by making judgments based on changes in the data before and after the static load action.
Then, in the phenomenon determination step S3, the area data before and after the static load action of each area is continuously compared from the hard disk HDD to determine the presence or absence of the buckling phenomenon, and the determination result of presence or absence is output, and the buffer memory ( (Not shown) or the like. At this time, if there is a jumping buckling phenomenon, the jumping appearance load when the phenomenon appears is also stored.
Furthermore, in the analysis result output step S2, each region data when the test jig G is virtually not loaded is compared with each region data when a predetermined static load (maximum load load) is applied. The distortion amount of the entire engine hood 1 is calculated from the result, and stored in a buffer memory (not shown) or the like as the maximum distortion amount of the engine hood 1 when a predetermined static load (maximum load load) is applied.
現象判断工程Ｓ３で飛び移り座屈現象が有ったと判断された場合には、続けて座屈判定工程Ｓ４が実行され、飛び移り座屈現象が無かったと判断された場合には、続けて歪み判定工程Ｓ５が実行される。
座屈判定工程Ｓ４は、荷重の作用により出現した飛び移り座屈現象が予め定める負荷荷重目標値以内で出現したか否かを判断する。負荷荷重目標値は、予め定めて記憶されており、フードデント性能評価を行うプログラムソフト読み込み時に処理装置ＣＯＭに読み込まれて記憶されている。座屈判定工程Ｓ４では、予め記憶されている負荷荷重目標値を記憶されている手段（例えばバッファメモリ）から読み込むと共に、解析結果出力工程Ｓ２で記憶した飛び移り出現荷重を記憶した手段（例えばバッファメモリ）から飛び移り出現荷重を読み込み、負荷荷重目標値と飛び移り出現荷重とを比較する。そして、飛び移り出現荷重が負荷荷重目標値以下であれば合格であると判定し、それ以外は不合格であると判定し、その判定結果をする。
If it is determined in the phenomenon determination step S3 that there is a jumping buckling phenomenon, the buckling determination step S4 is subsequently executed. If it is determined that there is no jumping buckling phenomenon, the distortion continues. Determination process S5 is performed.
In the buckling determination step S4, it is determined whether or not the jump buckling phenomenon that appears due to the action of the load appears within a predetermined load load target value. The load load target value is determined and stored in advance, and is read and stored in the processing unit COM when the program software for performing the hood dent performance evaluation is read. In the buckling determination step S4, a load load target value stored in advance is read from a stored means (for example, a buffer memory), and at the same time, a means (for example, a buffer) that stores the jump appearance load stored in the analysis result output step S2. The jumping load is read from the memory, and the load load target value is compared with the jumping load. Then, if the jumping appearance load is equal to or less than the load load target value, it is determined to be acceptable, otherwise it is determined to be unacceptable, and the determination result is given.
飛び移り座屈現象が無かったと判断された場合には続けて実行される主歪み判定工程Ｓ５は、各領域データの負荷荷重作用前と仮想的に試験治具Ｇが予め定める静荷重（試験最大負荷荷重）を加えた後のエンジンフード１に発生した最大主歪み量が予め定める歪み目標値内で有るか否かを判断する。歪み目標値は、予め定めて記憶されており、フードデント性能評価を行うプログラムソフト読み込み時に処理装置ＣＯＭに読み込まれて記憶されている。即ち主歪み判定工程Ｓ５では、予め記憶されている歪み目標値を記憶されている手段（例えばバッファメモリ）から読み込むと共に、現象判断工程Ｓ３で算出した最大歪み量を記憶した手段（例えばバッファメモリ）から最大歪み量を読み込み、歪み目標値と最大歪み量とを比較する。そして、最大歪み量が歪み目標値以下であれば合格であると判定し、それ以外は不合格であるとし、その判定結果を出力する。 When it is determined that there is no jumping buckling phenomenon, the main strain determination step S5, which is subsequently executed, is a static load (test maximum) that is preliminarily determined by the test jig G before the load load action of each area data. It is determined whether or not the maximum main strain amount generated in the engine hood 1 after applying the (load load) is within a predetermined strain target value. The distortion target value is determined and stored in advance, and is read and stored in the processing unit COM when the program software for performing the food dent performance evaluation is read. That is, in the main distortion determination step S5, a distortion target value stored in advance is read from stored means (for example, a buffer memory), and the maximum distortion amount calculated in the phenomenon determination step S3 is stored (for example, a buffer memory). The maximum amount of distortion is read in, and the target distortion value is compared with the maximum amount of distortion. Then, if the maximum strain amount is equal to or less than the strain target value, it is determined to be acceptable, and otherwise it is determined to be unacceptable, and the determination result is output.
座屈判定工程Ｓ４および主歪み判定工程Ｓ５で合格であると判断された場合には、続けて合格出力工程Ｓ６が実行される。合格出力工程Ｓ６は、合格した旨をディスプレイＣＲＴに出力表示させる工程である。尚、合格出力工程Ｓ６は必ずしもその判定結果をディスプレイＣＲＴに出力するのではなく、例えば、フードデント性能評価に続けて行われる次のテストへの移行を指示させたり、あるいは、予め作成されている次のエンジンフードモデルに対してモデル作成工程Ｓ０以下を実行させるよう指示させても良い。 If it is determined that the buckling determination step S4 and the main strain determination step S5 are acceptable, then the acceptable output step S6 is executed. The pass output step S6 is a step of outputting and displaying the fact that the pass has been made on the display CRT. In the pass output step S6, the determination result is not necessarily output to the display CRT. For example, a transition to the next test performed following the food dent performance evaluation is instructed or created in advance. The next engine hood model may be instructed to execute the model creation step S0 and subsequent steps.
座屈判定工程Ｓ４および主歪み判定工程Ｓ５で不合格である判断された場合には、不合格出力工程Ｓ７が実行される。不合格出力工程Ｓ７は、不合格であった旨をディスプレイＣＲＴに出力表示させると共に設計変更を作業者に指示する工程である。尚、不合格出力工程Ｓ７は必ずしも不合格の判定結果をディスプレイＣＲＴに出力すると共に設計変更の指示を出すのではなく、例えば、予め作成されている次のエンジンフードモデルに対してモデル作成工程Ｓ０以下を実行させるよう指示させても良い。 When it is determined that the buckling determination step S4 and the main strain determination step S5 are unacceptable, a failure output step S7 is executed. The failure output step S7 is a step of outputting an indication of failure on the display CRT and instructing the operator to change the design. The reject output step S7 does not necessarily output the determination result of the reject to the display CRT and issues a design change instruction. For example, the model creation step S0 for the next engine hood model created in advance. You may be instructed to execute:
図４は、上記３次元ＣＡＤデータに基づいてＣＡＥ解析によって仮想的に静荷重によるデント評価を行った場合と、３次元ＣＡＤデータに基づいて実際に作成したエンジンフードに対して実際に試験治具を用いてＣＡＥ解析による仮想的な静荷重と同等の加重を実際に与えた実物によるデント性能評価を比較した棒グラフであり、網掛けデータが実測値を表し黒塗りデータがＣＡＥ解析による解析値である。そして、負荷荷重は実測負荷荷重とＣＡＥ解析負荷荷重とであり、実測負荷荷重はフードデント試験時試験者がアウタパネル１１にへこみを発生したと判定した負荷荷重であり、ＣＡＥ解析負荷荷重はデント飛び移り座屈現象が観測された負荷荷重とアウタパネル１１の最大主歪みが予め定める歪み目標値となる負荷荷重を表している。このグラフから解るとおり、ＣＡＥ解析による仮想評価は、実測値に対してそれぞれブラスマイナス１５％以内の値を示しており、充分にフードデント性能の評価が可能であり、従来の横並びによる評価とは異なり、負荷荷重の値として評価可能であることが伺える。
尚、この実施例では、飛び移り出現荷重の算出記憶および最大歪み量の算出記憶を現象判断工程Ｓ３で行うが、これらの算出を解析結果出力工程Ｓ２あるいは計算実行工程Ｓ１で行っても良く、各工程における作用は適宜変更可能である。
FIG. 4 shows a case where a dent evaluation by a virtual static load is virtually performed by CAE analysis based on the three-dimensional CAD data, and an actual test jig for an engine hood actually created based on the three-dimensional CAD data. Is a bar graph comparing the dent performance evaluation by the actual thing which gave the same weight as the virtual static load by CAE analysis. The shaded data represents the measured value and the black data is the analysis value by the CAE analysis. is there. The load load is the actually measured load load and the CAE analysis load load. The actually measured load load is the load load determined by the tester during the hood dent test that the
In this embodiment, the calculation and storage of the jumping appearance load and the calculation and storage of the maximum distortion amount are performed in the phenomenon determination step S3. However, these calculations may be performed in the analysis result output step S2 or the calculation execution step S1. The action in each step can be changed as appropriate.
この発明は、設計した自動車のエンジンフード等の各種フードのフードデント性能予測評価に用いることができる。 The present invention can be used for predicting and evaluating food dent performance of various hoods such as designed engine hoods of automobiles.
Ｓ０ モデル作成工程
Ｓ１ 計算実行工程
Ｓ２ 解析結果出力工程
Ｓ３ 現象判断工程
Ｓ４ 座屈判定工程
Ｓ５ 主歪み判定工程
Ｓ６ 合格出力工程
Ｓ７ 不合格出力工程
１ エンジンフード
１１ アウタパネル
１１ａ フードデント先端部分
１１ｂ アウタパネル周辺
１２ インナパネル
１３ デントリンフォース
１４ ロックリンフォース
１５ マスチック
S0 Model creation process S1 Calculation execution process S2 Analysis result output process S3 Phenomenon determination process S4 Buckling determination process S5 Main strain determination process S6 Pass output process S7 Fail output process 1
Claims (1)
ＣＡＥ解析によって得られた付加荷重と該フードの変形とから飛び移り座屈の有無を判断する座屈判断工程と、
座屈判断工程で飛び移り座屈が有ったと判断した場合に実行され、予め定める目標荷重と座屈現象が発生した座屈荷重とを比較し、座屈荷重が目標荷重以上であれば合格と判定しそれ以外は不合格であると判定する飛び移り座屈判定工程と、
座屈判断工程で飛び移り座屈が無かったと判断した場合に実行され、予め定める主歪みの目標歪み量とＣＡＥ解析による最大主歪み量とを比較し、最大主歪み量が目標歪み量以下の場合には合格と判定しそれ以外は不合格であると判定する主歪み判定工程と、
からなることを特徴とするフードデント性能評価方法。 An analysis step of performing CAE analysis in the case where a predetermined static load is applied to a predetermined portion of the hood designed on a three-dimensional CAD, and analyzing an applied load and a distortion of the hood caused thereby;
A buckling judgment step of judging the presence or absence of buckling by jumping from the applied load obtained by the CAE analysis and the deformation of the hood;
It is executed when it is determined that there is a jumping buckling in the buckling judgment process, and the target load determined in advance is compared with the buckling load where the buckling phenomenon occurs. Judgment buckling determination process to determine and otherwise determined to be unacceptable,
It is executed when it is determined that there is no jumping buckling in the buckling determination process, and the target strain amount determined in advance is compared with the maximum main strain amount by CAE analysis, and the maximum main strain amount is equal to or less than the target strain amount. A main distortion determination step that determines pass in the case, and otherwise determines that it is not acceptable,
A food dent performance evaluation method comprising:
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